Устройство для программногоуправления механизмами c самоудержанием

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскнк

Социалистических

Республик (is>832530 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

Р1 М )(„э (22) Заявлено 170779 (21) 2798935/18-24 с присоединением заявки Йо (23)Г3риоритет

G 05 В 19/18

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 230581.6юллвтеиь Йв 19 (53) УДЫ 82" .50З..55(088.8) Дата опубликования описакия 230581 (72) Авторы изобретения

3

В.A.Ðàòóøíûé, Г.A.Ñåäoâ и А.A.Øåõoâöîâ

1.:,i

1% й2

r,. (. ..1. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

МЕХАНИЗМАМИ С САМОУДЕРЖАНИЕМ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в систе" мах программного управления механизмами с самоудержанием.

Известны устройства для программного управления группой объектов, содержащие блок программ и по каждому каналу управления элемент задержки, последовательно соединенные блок

10 сравнения, блок совпадения, а также блоки памяти, коммутатор этапов ирограмьы, блок выбора программ и коммутатора программ (1).

Недостатком устройства является большое число времязадающих элементов, равное числу каналов управления, а также отсутствие импульсного запуска механизмов с самоудержанием.

Механизм с самоудержанием (дис- 20 танционные переключатели, контакторы, трехпозиционные электрогидроманипуляторы и др.) запоминают поданный сигнал и для обеспечения их устойчивой работы в системах управления требуется обеспечить подачу на входы этих механизмов лишь кратковременных сигналов запуска. Импульсный .запуск. механизмов с самоудержанием широко применяется в системах уп- .30 равления судовыми механическими средствами (2).

Причем в ряде систем управления не допускается одновременный пуск нескольких механизмов из-за возникающих перегрузок сети питания пусковыми токами. Например, в таких судовых системах при провалах питания н переключения на резервный источник пи= тания одновременный пуск большого чис та механизмов может вызвать перегорание предохранителей и срыв функционирования системы управления.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство программного управления механизмами с самоудержанием, содержащее блоки ограничения длительности сигналов, первые входы которых через блок программ соединены с выходами блока командоалпаратов, вторые входы — с выходом генератора импульсов, а первые выходы — со входами соответствующих механизмов с самоудержанием и входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу генератора импульсов, причем каждый блок ограничения длительности сигналов содержит первый

RS-триггер со связанными конъюнктив-, но первым и вторым пряьыми Я-входа832530 ми и инверсным R-входом и второй

RS-триггер с конъюнктивно связанныья прямым и.первым и вторым инверсными S-входами, а также конъюнктивно связанными прямым и первым инверсным

R-входами, которые дизъюнктивно связаны со вторым инверсным R-входом данного RS-триггера и вторым прямым S-входом первого RS-триггера, первый прямой S-вход которого; соединен с инверсным R-входом данного RS -триггера, прямым

5-входом и первым инверсным Rвходом второго ВЯ-триггера, а выход— с прямым R-входом и вторым инверсным

S-входом второго RS-триггера, выход которого подключен к первому выходу блока ограничения длительности сигналов (3) .

Однако в устройстве при одновременном поступлении заявок на срабатывание механизмов не обеспечивается их 0 последовательное во времени включение.

Цель изобретения — ограничение пусковых токов в системе управления путем исключения одновременного пуска нескольких механизмов, т.е. рас- Q5 ширение области применения устройства на системы управления с заданной очередностью последовательного во времени включения механизмов при одновременном поступлении заявок на их запуск.

Указанная цель достигается тем,. что в устройстве один блок ограничения длительности сигналов содержит второй элемент ИЛИ, инверсный вход . которого соединен с первым входом данного блока ограничения длительности сигналов, прямой вход — с прямым R-входом второго RS-триггера, а выход — со вторым выходом данного блока ограничения длительности сигналов, другие блоки ограничения длительности сигналов содержат первый и второй элементы ИЛИ-И, в каждом из этих блоков ограничения длительности сигналов ко второму выходу 45 подключен выход второго элемента

ИЛИ-И, а к первому входу — первый вход первого элемента ИЛИ-И и инверсный вход второго элемента ИЛИ-И, дизъюнктивно связанный с первым прямым 50 входом данного элемента ИЛИ-И, подключенным к прямому R-входу второго

RS-триггера и второму входу первого элемента ИЛИ-И, дизъюнктивно связанному с подключенными ко второму входу данного блока ограничения длительности сигналов третьим входом первого элемента ИЛИ-И, выход которого подключен к инверсному R-входу первого RS-триггера, в каждом блоке ограничения длительности сигналов 60 третий прямой S- вход первого RSтриггера конъюнктивно связан с первым и вторым прямыми S-входами данного RS -триггера и подключен к выходу второго RS-триггера, при этом по Я вторым выходам и входам блока ограничения длительности сигналов соединены последовательно.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 то же, первого блока ограничения длительности сигналов; на Фиг. 3 то же,второго и последующих блоков ограничения длительности сигналов.

Устройство для программного управления механизмами с самоудержанием сожержит последовательно соединенные блок 1 компандоаппаратов, блок 2 программ и блоки 3„,....,3 ограничения длительности сигнала, выходы которых подключены к управляющим входам механизмов 4,,...,4Äc самоудержанием, элемент ИЛИ 5 и генератор 6 импульсов.

Каждый блок 3 содержит два RSтриггера 7 и 8. Триггер 7 имеет прямле S-axo 9 и 10, связанные конъюнктивно, инверсный R-вход 11 и выход

12. Триггер 8 имеет прямой S-вход

13, инверсные S-входы 14 и 15, прямой

S-вход 16, инверсные R-входы 17, 18.

Входы 13, 14 и 15 триггера 8 связаны конъюнктивно. Входы 16 и 17, связанные конъюнктивно, образуют группу, дизъюнктивно связанную с входом 18.

Блок 3 ограничения длительности сигналов имеет вход 19, подключенный к выходу блока 2 программ, вход 20, подключенный к выходу генератора 6 импульсов, и выход 21, подключенный к управляющему входу соответствующего механизма 4 и входу элемента ИЛИ 5.

Триггер 7.имеет дополнительно прямой

S-вход 22, связанный конъюнктивно с прямыми S-входами 9 и 10 и подключенный к выходу 23 триггера 8. Лервый блок 3„ ограничения длительности сигналов содержит элемент ИЛИ 24, прямой вход 25 которого подключен к входам

15 и 16 триггера 8 и выходу 12 триггера 7, инверсный вход 26 — ко входу

19„ блока 31, входам 9 и 11 триггера

7 и входам 13 и 17 триггера 8, а выход 27 — к приоритетному выходу 28 . блока 3„, подключенному к приоритетному входу 29 блока 3 (см. фиг. 3).

Каждый последующий блок 3„. (i = 2, n-l) (см. фиг. 3) имеет приоритетные выходы 28 и приоритетные входы 29„ и содержит элементы ИЛИ-И 30 и 31. В последнем и-ном блоке 3 элемент ИЛИ-И 31 и приоритетный выход не задействуются..

Выход 32 элемента ИЛИ-И 30 подключен к входам 9 и ll триггера 7 и входам 13 и 17 триггера 8, а выход элемента ИЛИ-И 31 — к приоритетному выходу 28„ . Элемент ИЛИ-И 30 имеет вход 33 и дизъюнктивно связанные вхоцы 34 и 35. Элемент ИЛИ-И 31 имеет вход 36 и дизъюнктивно связанные прямой 37 и инверсный 38 входы.

Входы 34 и 36 элементов ИЛИ-И 30 и

832530

31 соответственно подключены к прио- ритетному входу 29„ блока 3, входы

33 и 38 элементов ЙЛИ-И 30 и 31 — ко входу 19„ блока 3, а входы 35 и 37 элементов ИЛИ-И 30, 31 — к выходу

12 триггера 7 и входам 15 и 16 триггера 3. устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройства отсутствуют сигналы на входах 19 и 20 о и .выходах 21 блоков 3, входах и выходе элемента ИЛИ 5, входе запуска и выходе генератора 6 импульсов, входах 9, 10 и 22 и входе 12 триггера 7, входах 13 - 18 триггера 8, входах 25 и 26 элемента ИЛИ 24, входах 33, 35, 37 и 38 соответственно элементов ИЛИ-И 30, 31.

В то же время из-за отсутствия сигналов на инверсном входе 26 элемента

HJIH 24 и инверсных входах 38 элемен- 20 тов ИЛИ-И 31 имеются сигналы на приоритетных выходах 28 и йриоритетных входах 29 всех блоков 3,...,3 .

При этом управляете механиьы 4

4, подключены к блокам 3„,...,Зп по 25 мере убывания приоритета. Механизм 4

Т имеет наивысший приоритет и подключен к блоку 3, готовому непрерывно к приему информации на запуск механизма 4 . Остальные механизмы 4 30 воспринимают информацию на запуск только при наличии сигнала на входе

29 блока 3, т.е. при отсутствии сигналов на запуск механизмов 4 с более высоким по отношению к данному механизму приоритетом. Сйгнал управления механизмом 4 поступает от блока 1, обрабатывается в соответствии с заданной программой в блоке 2 и поступает на вход 19 блока 3, соответствукнщего управляемому механизму. Сигналы на 40 запуск механизмов 4 подаются с выходов триггеров 8 и обусловлены состоянием триггеров 7 и 8, которые в первом блоке З управляются непосредственно входными сигналами на входах 45

19, и 20,, а в остальных блоках 3„ — сигналом на выходе элемента ИЛИ-И 30 и на входе 20„блока З .

Сигнал.на выходе элемента ИЛИ-И

30 имеется только при наличии сигнала на входе 33, поступающего с входа

19 блока 3 при заяв1се на запуск соответствующего механизма 4 и наличии любого из сигналов на входах 34 или

35. На вход 29 блока 3 и на входы

34 и 36, элементов ИЛИ-И 30 и 31 пос- 55 тупают сигналы отсутствия управления механизмами 4 более высокого приоритета, которые подаются с выхода 28 предыдущего блока 3. В каждом блоке 3 при отсутствии сигнала на входе 60

29 отсутствует сигнал на входе 36; элемента ИЛИ-И 31 и соответственно сигнал на выходе 28 этого блока 3.

Кроме того, сигнал на выходе 28 блока 3 снимается при подаче сигнала на 65 запуск механизма на вход 19 блока 3 и соответственно на инверсный вход

38 элемента ИЛИ-И 31 этого блока, если при этом нет сигнала на входе

37. Таким образом, при подаче на вход 19 блока 3; сигнала на запуск

i-того механизма 4„ в устройстве автоматически контролируется отсутСтвие сигналов на запуск механизмов более высокого приоритета и запрещается подача сигналов на запуск механизмов с более низким приоритетом.

Возможны три режима работы устройства: импульсный запуск одного механизма, импульсный запуск одного механизма и поступление в течение длительности импульса заявки на запуск другого механизма, одновременное поступление заявок на запуск двух или более механизмов."

В режиме импульсного запуска одного механизма при подаче сигнала на вход 19 соответствующего блока

3 реализуются в этом блоке условия для перехода триггера 8 в единичное состояние наличия сигнала на выходе 23, так как появляется сигнал на его прямом входе

13 и отсутствуют сигналы на входах

14 и 15. В резульгате триггер 8 переходит в единичное состояние и по- является сигнал на выходе 21 блока

3, входе 22 триггера 7, входе управления соответствующего механизма 4 и соответствующем ему входе элемента ИЖ 5, что приводит к появлению сигнала на входе запуска генератора

6. При этом выдается импульс с выхода генератора б на входы 20 всех блоков 3. Этот импульс не изменяет состояние тех блоков 3, на входы

19 которых не поступил сигнал с блока 2 программ. В блоке 3, соответствующем управляемому в данном режиме механизму, появляются сигналы на входах 9, 10, 25 и 11 триггера 7 и входах 13, 14 и 18 триггера 8. При этом триггер 7 переходит в единичное состояние, а триггер 8 остается в единичном состоянии. Q результате появляется сигнал на выходе 12 триггера 7, который поступает на входы

15 и 16 триггера 8, а также при запуске первого механизма 4 на вход

25 элемента ИЛИ 24 или при запуске других механизмов 4 на входы 35 и

37 элементов ИЛИ-И 30 и 31. При этом при .запуске первого механизма в блоке 3 выдается сигнал на выходе 27 элемента ИЛИ 24,поступающий на выход

28„ и соответственно приоритетный вход 29 блока 3>,а при запуске других механизмов в блоке 3 выдается сигнал на выходе элемента ИЛИ-И 31, поступающий на выход 28. и соответствен- но приоритетный вход 29 последукщего блока 3, и сохраняется сигнал на выходе элемента ИЛИ-И 30 даже в том случае, если придет сигнал на запуск

832530 механизма с более высоким приоритетом и снимается сигнал со входа 29 и входа 34 элемента ИЛИ-И 30. Таким образом, в устройстве контролируется начало запуска механизма, после чего автоматически выдается разрешение на запуск других механизмов, причем начавшийся запуск механима не прерывается при последующем поступлении сигналов на запуск других механизмов с любым приоритетом. В течение импульса, поступающего на входы 20 блоков 3, состояние триггеров 7 и 8 в блоке 3, соответствующем управляемому механизму, не изменяется, так как имеются сигналы на инверсных входах

11, 17 и 18 этих триггеров. После окончания импульса на выходе генератора б импульсов снимаются сигналы с входов 20 блоков 3 и входов 10, 14 и 18 триггеров 7 и 8. В результате реализуются условия возврата триггера 8 в исходное состояние, когда отсутствует сигнал на его выходе 23.

Вследствие этого, хотя сигнал на соответствующем входе 19 блока 3 еще имеется, сигнал на выходе 21 блока

3 и входе соответствующего механизма

4 отключается, т.е. реализуется запуск механизма 4 импульсом, ограниченной длительности. Одновременно снимается сигнал на входе элемента

ИЛИ 5, что приводит к останову генератора б. После отработки команДы управления в блоке 2 сигнал на входе

19 блока 3 отключается, что приводит к возврату триггера 7 и устройства в целом в исходное состояние,.

В режиме импульсного запуска одного механизма (например, механизма

4*) ° и поступлении. в течение дли1 тельности импульса заявки на запуск другого механизма (например, механизма 4 ), т.е.. когда имеются сигналы на входах 20 всех блоков 3, в блоке

3 из-за наличия сигнала на входе

14 триггер 8 не переходит в единичное состояйие и не выдает сигнал на вход 22 триггера 7 ° В результате устройство обеспечивает обработку запуска i-ro механизма, а затем после окончания импульса от генератора б, когда снимутся сигналы с входа

20 блоков 3 срабатывает к-тый блок

3, вновь запускается генератор б и выдается сигнал на импульсный запуск к-того механизма.

В режиме одновременного поступления заявок на запуск двух илн более механизмов в устройстве обеспечивается последовательный в порядке при,оритета запуск механизмов. При этом в блоке 3, соответствующем механизму с наиболее высоким приоритетом, отключается сигнал с выхода 28, что запрещает прием информации в блоках

3 меньшего приоритета. После перехода триггера 7 в единичное состояние блок 3 большего приоритета выдает

Формула изобретения

Устройство для программного управления механизмами с самоудержанием, содержащее блоки ограничения длительности сигналов, первые входы которых через блок программ Соединены с выходами блока командОаппаратов, вторые входы — с выходом генератора импульсов, а первые выходы — со входами соответствующих механизмов с самоудержанием и входами первого элемента ИЛИ, 40 выход которого подключен ко входу генератора импульсов, причем каждый блок ограничения длительности сигналов содержит первый RS-триггер со связанными конъюнктивно первым и вторым прямыми S-входами и инверсным

R-входом и второй RS-триггер с конъюнктивно связанными прямым и первым и вторым инверсными S âõîäàìè, а также конъюнктивно связанными пряьым и

5 первым инверсным R-входами, которые дизъюнктивно связаны со вторым инверсным R-входом. второго RS-триггера, соединенным с первым инверсным R-входом данного RS-триггера и вторым прямым S-входом первого RS-тригге55 ра, первый прямой S-вход которого соединен с инверсным R-входом данного RS-триггера, прямым 5-входом и первым инверсным R-входом второго В5-триггерaz а выход — с первым R-входом и вторым

gQ инверсным S-входом второго RS-триггера, выход которого подключен к первому выходу блока ограничения длительности сигналов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расши-, рения области применения устройства, 5

25 сигнал на выходе 28, который воспринимается блоками 3 меньшего приоритета. В результате запуск нескольких механизмов осуществляется неодновре- менно, а последовательно во времени и синхронно по мере выдачи импульсов от генератора б.

Таким образом, устройство обеспечивает возможность управления механизмами при произвольной последовательности поступления заявок на их запуск, реализует выполнение всех заявок независимо от времени их поступления и сочетания с заявками на запуск других механизмов. При этом одновременная подача команд на запуск нескольких механизмов не приводит к их одновременному включению, что обеспечивает ограничение пусковых токов в системе управления. Кроме того, устройство имеет более широкую область применения, так как при подаче заявок на запуск многих, например, всех и механизмов,их включение обеспечивается последовательно во времени строго в соответствии с приоритетом и синхронно с импульсами генератора импульсов.

832530

10 в нем один блок ограничения длительности сигналов содержит второй элемент ИЛИ, инверсный вход которого соединен с первым входом данного бло-: ка ограничения длительности сигналов, прямой вход — с пряьым к-входом второго RS-триггера, а выход — со вторым выходом данного блока ограничения длительности сигналов, другие блоки ограничения длительности сигналов содержат первый и второй элементы

ИЛИ-И, в каждом из этих блоков ограничения длительности сигналов. ко второму выходу подключен выход второго элемента ИЛИ-И, а к первому входу — первый вход первого элемента

ИЛИ-И и инверсный вход второго эле-, мента ИЛИ-И, дизъюнктивно связанйый с первым прямым входом данного элемента ИЛИ-И, подключенным к прямому

R-входу второго RS-триггера и второму входу первого элемента ИЛИ-И, дизъюнктивно связанному с подключенными ко второму входу данного блока ограничения длительности сигналов третьим входом первого элемента

ИЛИ-И, выход которого подключен к инверсному R-входу первого RSтриггера, в каждом блоке ограничения цлительности сигналов третий прямой

S-вход первого RS-триггера конъюнктивно связан с первым и вторым прямыми S-входами данного RS-триггера и . подключен к выходу второго RS-триг.гера, при этом вторыми выходами и входами блоки ограничения длительности сигналов соединены последовательно.

Источники информации,. принятые во вн- мание при экспертизе

15 1. Авторское свидетельство СССР

9 462168, кл. G 05 В 19/18, 1973.

2; В.N.Äóíèí, В.Л.Артюхов н др. централизованное управление судовыми системами. Л., "Судостроение", 1976, с. 89-102, рис. 52,54,56,58.

3. Авторское свидетельство СССР го заявке Р 2636111/24, кл. G 05 В 19/18, 1978.